建筑光伏一體化玻璃組件的應(yīng)用技術(shù)

1、技術(shù)講座賞析建筑光伏一體化玻璃組件（BIPV ）的應(yīng)用技術(shù) 【編者按】這是廣東金剛玻璃科技股份有限公司張明罡先生，在第八屆中國(guó)國(guó)際門(mén)窗幕墻博 覽會(huì)光電建筑應(yīng)用論壇上，發(fā)表的建筑光伏一體化玻璃組件BIPV）的應(yīng)用技術(shù)。演講 的內(nèi)容很豐富，我們僅選取了部分內(nèi)容。廣東金剛于2010年7月8日在深交所掛牌上市， BIPV組件已經(jīng)通過(guò)了國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)TUV的認(rèn)證。我們希望業(yè)界與廣東金剛合作。一、建筑光伏一體化雙玻BIPV的構(gòu)成 3.2mm表層鋼化超白玻璃晶體硅電池片或薄膜電池封裝膠PVB背板TPT （不透明）、鋼化玻璃（可采光）鋁合金邊框或無(wú)邊框同時(shí)滿足建筑安全玻璃夾層玻璃的要求液態(tài)PVB濕法封裝同EVA

2、的封裝在建筑規(guī)范中是不允許的二、BIPV核心發(fā)電芯片的分類單晶硅太陽(yáng)能電池18%多晶硅太陽(yáng)能電池17%非晶硅薄膜電池a-Si 6%碲化格薄膜電池CdTe 9%銅銦鎵硒薄膜電池CIGS 9%三、建筑光伏一體化（BIPV ）玻璃組件常用結(jié)構(gòu)建筑光伏一體化玻璃組件常用結(jié)構(gòu)四、BIPV組件應(yīng)具備幕墻玻璃組件的性能安全（鋼化、夾膠） 強(qiáng)度（承受相關(guān)荷載）撓度（承受變形）抗沖擊（安全性能）阻熱（節(jié)能特性）透光率（采光性能）隔聲（舒適性）壽命（耐久性）五、BIPV應(yīng)具備各種性能應(yīng)滿足建筑的相關(guān)規(guī)范應(yīng)使用干法PVB材料合成技術(shù)應(yīng)滿足安全玻璃的測(cè)試（45Kg霰彈袋沖擊試驗(yàn)、1040g落球試驗(yàn)）按照IEC6121

3、5、61730規(guī)范經(jīng)過(guò)濕熱、濕冷、熱循環(huán)、戶外暴曬等測(cè)試要求同建筑外圍護(hù)同壽命正常工作狀態(tài)不低于25年，25年后光電轉(zhuǎn)換率衰減不應(yīng)大于20%六、薄膜電池BIPV的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：整體色彩好、弱光發(fā)電性能優(yōu)越、外觀近似鍍膜玻璃的效果；缺點(diǎn)：脆弱、易破、光電轉(zhuǎn)換率低、光電轉(zhuǎn)換衰減速度快、化學(xué)穩(wěn)定性差、使用歷史短。七、兩種不同技術(shù)BIPV性能對(duì)比對(duì)比性能晶體硅電池BIPV薄膜電池BIPV光電轉(zhuǎn)換率17%5 10%轉(zhuǎn)換率衰減使用20年后，衰減約20%使用10年，發(fā)電功能幾乎喪失力學(xué)性能具有鋼化夾層的強(qiáng)度，撓度滿 足玻璃長(zhǎng)邊1/6035mm普通浮法玻璃的的強(qiáng)度，撓度不 能滿足兩種不同技術(shù)BIPV性能對(duì)比玻璃

4、 長(zhǎng)邊1/60熱應(yīng)力破壞能力不存在熱炸裂容易熱炸裂弱光發(fā)電性一般好整體性較好好形狀平板、曲面、異性平板、矩形驗(yàn)證年限超過(guò)50年的使用驗(yàn)證3年的使用驗(yàn)證八、薄膜電池的BIPV不適合作為屋頂膜層厚度偏差影響到其電氣性能TCO導(dǎo)電玻璃構(gòu)成的薄膜電池不能通過(guò)熱處理（鋼化）未經(jīng)鋼化處理的普通玻璃（薄膜電池）在天棚高溫環(huán)境下，易產(chǎn)生“熱炸裂”九、晶體硅雙玻組件BIPV適宜屋頂使用晶體硅電池片厚度為180um240um，抗彎能力較強(qiáng)，可達(dá)到較大撓度不會(huì)破壞；與PVB膠合后共同形成一個(gè)有機(jī)的整體，受到荷載作用時(shí)，在鋼化玻璃與PVB的共同作用 下，作用在電池片時(shí)為均布受力。十、光電玻璃組件的選擇屋頂、遮陽(yáng)符合安

5、全性、發(fā)電效率最大化、對(duì)建筑外觀效果影響小，可使用晶體硅雙玻璃 BIPV組件；建筑外圍護(hù)立面采光部位，可采用玻璃鍍膜技術(shù)的薄膜太陽(yáng)能電池，同原有的鍍膜玻璃看 起來(lái)會(huì)更加協(xié)調(diào)；建筑外墻不透光的部位可采用BAPV，同時(shí)具有發(fā)電和裝飾效果，減少其他外墻裝飾材料 用量。十一、建筑光電一體化BIPV的標(biāo)準(zhǔn)要求BIPV作為新興起的建筑外圍護(hù)的一部分，在幕墻及屋頂設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循所有幕墻規(guī)范（水 密、氣密、風(fēng)壓變形、平面內(nèi)變形等要求）；BIPV組件應(yīng)按建筑玻璃“3C”認(rèn)證及地面用晶體硅光伏組件設(shè)計(jì)鑒定和定型、地 面用薄膜光伏組件一一設(shè)計(jì)鑒定和定型進(jìn)行測(cè)試；通過(guò)合理設(shè)計(jì)、應(yīng)用，杜絕BIPV部分組件熱炸裂的質(zhì)量事

6、故出現(xiàn)。十二、選擇光伏采光頂或光伏屋頂?shù)臈l件最好的電力輸出系統(tǒng)靠近赤道，因?yàn)樘?yáng)幾乎總是垂直照射的。太陽(yáng)電池間距能夠用來(lái)控制光量，光量越多，產(chǎn)生的熱也越多。最好的方式是采用獨(dú)立的 玻璃系統(tǒng)，以減少進(jìn)入建筑的熱量。盡管建在屋頂上，也只能從建筑內(nèi)部看到。十三、選擇光伏遮陽(yáng)蓬的條件適合于遠(yuǎn)離赤道的地方。如果在靠近赤道的地方使用，建議將他們放在屋頂上，否則有半年時(shí)間存在嚴(yán)重的陰影?？捎行У販p少輻射到建筑上的太陽(yáng)光（熱），也能用來(lái)減少濺射到走廊上的雨水。也應(yīng)用在一般的公共場(chǎng)所。十四、選擇光伏幕墻的條件清晰可見(jiàn)，示范效果好給建筑以高科技特性，為建筑師首選?；诎踩脑颍懊娌Ａc背面玻璃通常有相似的厚度，前面玻璃鋼化，背面玻璃加強(qiáng) 熱吸收。往往電力輸出較低，特別是靠近赤道的地方。建議僅用在遠(yuǎn)離熱帶的地方或者形象比電力輸出更重要的地方。十五、安裝圖例 隱藏電線的框架結(jié)構(gòu)胃齡 ,ishi：隱藏電線的框架結(jié)構(gòu)隱藏電線的框架結(jié)構(gòu)電線的引出電線從接線盒引出電線從框邊引出十六、小型單相/三相并網(wǎng)系統(tǒng)小型單相/三相并網(wǎng)系統(tǒng)十七、大規(guī)模光伏（LSPV）并網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)SlEin|idarrliLT 單行逆受器- - - - - RUIRU :RUCratral Im 廿rlrr OiiIthI *邛小1 all Syzran中心逆變器KMM瀏中心